信息时代基础物理教学改革初探
高礼静+刘津升+唐娜斯+陈悦+张红卫
[摘 要]大学物理为工科类专业的必修基础课。在科技高速发展的今天，各种新型教学模式层出不穷，冲击了传统的教学方式。大学物理课程的教学革新之路任重道远。教师们首先要跟上时代的步伐，先于学生学习、接纳各种新型信息技术手段。教师需在教学中不断完善上课艺术，运用多媒体技术丰富课堂，采取多种多样的教学模式对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力进行培养，从而达到培养应用型、创新性人才的目的。在传授物理知识的同时，要创造各种条件使学生们对物理课程产生兴趣，着重培养工科学生的学习能力和科学思维能力，切实提高工科教育的教学质量。
[关键词]信息;基础物理;教学改革
[中图分类号] O4-0;G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0106-02
物理学作为自然科学之基，许多工科专业的研究对象都与其有联系。自然科学的各个领域都涉及物理学的基本理论，它是各门工程技术的理论基础，并促进了现代工程技术的快速发展。所以，许多高等院校都把大学物理设定为工科类专业的必修基础课。然而，随着信息技术的不断革新，传统的授课模式越来越没有吸引力。因此，很多高校大学课程的教学方式在不断变化。网络的普及让学生获取数字资源更方便快捷，为方便学生们的学习、实现信息共享，慕课（MOOC）、微课应运而生。基础物理课程的教师们如何积极应对这种变革、如何改进教学方式以保证课程教学的质量是迫在眉睫的问题。本文将对“如何充分利用信息时代各种资源，促进大学物理课程的教学”这一问题展开讨论。
一、目前物理教学面临的主要问题
（一）学生对物理课程缺乏兴趣
随着信息技术的革新，学生的生活越来越丰富，智能手机让学生能随时随地翻阅各种信息，网络宽带的提速让零距离的交流得以实现。在现在的课堂上，学生可以不带书本，然而智能手机却必不可少。陈旧、枯燥的理论知识很难引起学生的注意力。受急功近利思想的影响，有的学生甚至提出了大学物理无用论，认为大学物理的学习情况不会对以后的工作有影响，而且有些物理概念和内容是对中学物理的再现，学生容易产生厌烦的情绪。正因学生对大学物理课程以及教材内容失去了兴趣甚至出现厌恶情绪，导致其物理学习效率下降。目前大多数高校仍采用传统的对学生进行知识灌输的教学模式，强调以教师为主导，对理论知识进行讲述，学生则被动地接受知识，缺乏学习主动性，只是为了考试而学习，这样很难提高学生的学习兴趣和学习质量。
（二）学生物理基础差别大
近几年，物理教学受高考改革的影响。在高考中，对理工科的考核不再是传统的“3+物理、化学”的考试模式，而是新的“3+X”模式，降低了高考中物理所占的比重，这给大学物理教学带来了一定程度的困难。尤其在高校扩招的背景下，一些物理基础知识薄弱的学生在高考中虽然未选考物理，但也考入了工科专业，这就给大学物理的教学提出了更高的要求。就金城学院近几年的教学情况来看，工科专业学生的物理基础越来越差，很多基本的物理概念，如冲量、动量定理等，学生在中学阶段都没学过。教师在教学的时候要花费大量的时间给学生打基础。
（三）不重视物理教学
物理是一门经典的学科，工科专业的大学生通过学习物理知识，不仅能掌握基本的理论知识，还能培养自主学习的能力、分析解决问题的能力以及观察能力和独立思考的能力。几乎所有工科专业都需要对学生进行这些能力的培养。然而，也有的工科专业由于专业课程内容未涉及大学物理课程内容，便极大地缩减物理课的学时。例如，我院部分专业将物理课程的学习压缩了40个学时，需要教师在有限的时间内对热、力、光学和电磁以及近代物理知识进行讲授，这样使理论知识变得更加枯燥，导致学生产生厌学情绪。另外，对于那些刚入学的非物理专业的工科学生来说，其对本专业的知识结构还未形成整体性的认识，更未意识到物理基础课程在整个知识系统中的重要作用，所以往往会出现不重视物理学习的情况。
二、信息时代基础物理课程改革初探
（一）结合多种授课模式，提高学生的学习兴趣
随着科技水平的不断提高，许多先进的教学方法相继出现，如目前比较热门的慕课（MOOC）、微课。这些新的教学方式可以作为传统的讲授模式的有效补充。在学时短、内容多，无法讲授全部内容的情况下，教师们可以把一些优秀的网络课程推荐给学生，让学生们在业余时间自学，最后由教师测评其自学情况。网络课程学习的考查结果也可以作为最终的课程成绩。但是不管哪种教学模式，都不能代替讲授法。讲授法有其特有的优势——能实现师生之间的交流，教师能及时了解学生对物理知识的掌握情况，并依据课堂上学生掌握知识的程度，随时对教学方式进行调整，例如调整教学内容的难易程度以及教学进程的快慢程度等。
对于学生来说，兴趣是最好的老师，学生只有对这门课程产生兴趣才能积极主动地去观察、思考，并且对相关问题进行深入研究。物理思想是物理学的精髓，将物理思想融入教学过程的每个环节，可改变物理学习枯燥乏味的现状，利用物理思想指导学生解题，促使他们掌握每一个问题的物理思想。在实际生活中，要引导学生利用物理思想发现问题、解决问题，尽可能使学生在掌握物理思想、发现和解决问题的过程中找到乐趣。东南大学所采用的案例教学法就是一个非常成功的教学方式。学生们运用简单的物理知识，自己动手动脑解决生活当中以及工程技术当中的简单问题，在学习的过程中发现物理学的美妙和用处，这些经历比教师直接讲授效果更显著。
（二）充分利用科技手段，促进教学效率的提高
在物理教学过程中，有许多抽象的基本原理和物理思想，学生们理解起来比较困难。运用多媒体手段（视频、Flash动画、程序模拟等），可以帮助教师们将枯燥抽象的概念、复杂的定理和定律，以生动、直观、有趣的形式展现，从而激发学生的学习兴趣。例如，我们在讲授刚体的角动量守恒定律的时候，可以先播放一些相关的视频，如花样滑冰、跳水、直升机模型演示实验，再根据播放内容提出问题，引入角动量守恒定律。事实证明这种教学方式比单纯的理论讲解的效果好很多。在学时充分的情况下，教师还可以指导学生自己动手编程模拟一些简单的物理过程，如驻波、光的偏振等。这些练习能促进学生熟练掌握物理思想，也能帮助学生在学习专业知识的过程中透过现象找到本质，能够培养他们对问题进行观察、思考的习惯，有利于培养他们的创新思维能力。
此外，针对目前大学生上课爱玩手机，不认真听课的情况，教师们也可以利用手机把学生的注意力转移回来。已经有部分高校的教师通过给班级学生建立物理课程群的方式，利用手机微信来点名、提问、课上交流等。这种新鲜的教学尝试可以引起学生兴趣，让学生上课更专注，值得推广。
（三）课堂教学内容丰富多样
物理课程的授课除了基本的公式理论推导、习题讲解以外，还可以穿插物理学发展的历史，增加人文科学的知识。物理学界的重大发现和理论突破都是由伟大的科学家完成的，或者是在他们成为伟大科学家之前完成的。他们从事的工作所体现出的价值值得我们去传承，他们所表现出的高尚的道德情操值得我们学习，也深深地影响着我们的社会。学习物理学史能让科学家们追求科学真理和为科学献身的精神影响学生的价值观、人生观，有助于学生素质的养成，那些科学家的真实经历和教训也能促进学生创新意识的形成。
对于工科类专业的学生，大学物理教学内容应加强与实际生活的联系。在讲解相关内容时，应联系其实际应用。如讲解动量定理时，可以对火箭的飞行原理加以介绍;介绍涡电流时，可以对电磁炉的基本原理进行讲解;介绍刚体转动时，可以对门的制动器的安装进行介绍;讲解电磁理论时，可以对银行卡磁条的工作原理进行介绍。总之，将现代科学技术与大学物理进行联系，有助于开阔学生的视野，加深学生对教材内容的理解，促进其创新思维的形成。
三、结束语
大学物理课程的教学革新之路任重道远。在科技高速发展的今天，教师们首先要跟上时代的步伐，先于学生学习、接纳各种新型信息技术手段，为我所用。其次，在教学过程中，教师要不断完善上课艺术，引入物理学史，运用多媒体技术丰富课堂，采取多种多样的教学模式对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力进行培养，从而达到培养应用型、创新性人才的目的。在传授物理知识的同时，要创造各种条件使学生们对物理课程产生兴趣，着重培养工科学生的学习能力和科学思维能力，切实提高工科教育的教学质量。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 力昌英，万士保，谢柏林.大学物理教学方法体系的构建[J].物理与工程，2013（4）：23.
[2] 周雨青，张玉萍，董科.大学物理教学中引入“案例教学”模式的实践[J].中国大学教学，2011（10）：52.
[3] 王文华，陈春雷，石友彬，等.大学物理教学中培养学生创新能力的研究[J].中国电力教育，2014（23）：90.
[4] 王立.论物理学史在素质教育中的作用[J].汉中师范学院报（自然科学），2002（2）：24-28.
[责任编辑：刘凤华]
[摘 要]大学物理为工科类专业的必修基础课。在科技高速发展的今天，各种新型教学模式层出不穷，冲击了传统的教学方式。大学物理课程的教学革新之路任重道远。教师们首先要跟上时代的步伐，先于学生学习、接纳各种新型信息技术手段。教师需在教学中不断完善上课艺术，运用多媒体技术丰富课堂，采取多种多样的教学模式对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力进行培养，从而达到培养应用型、创新性人才的目的。在传授物理知识的同时，要创造各种条件使学生们对物理课程产生兴趣，着重培养工科学生的学习能力和科学思维能力，切实提高工科教育的教学质量。
[关键词]信息;基础物理;教学改革
[中图分类号] O4-0;G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0106-02
物理学作为自然科学之基，许多工科专业的研究对象都与其有联系。自然科学的各个领域都涉及物理学的基本理论，它是各门工程技术的理论基础，并促进了现代工程技术的快速发展。所以，许多高等院校都把大学物理设定为工科类专业的必修基础课。然而，随着信息技术的不断革新，传统的授课模式越来越没有吸引力。因此，很多高校大学课程的教学方式在不断变化。网络的普及让学生获取数字资源更方便快捷，为方便学生们的学习、实现信息共享，慕课（MOOC）、微课应运而生。基础物理课程的教师们如何积极应对这种变革、如何改进教学方式以保证课程教学的质量是迫在眉睫的问题。本文将对“如何充分利用信息时代各种资源，促进大学物理课程的教学”这一问题展开讨论。
一、目前物理教学面临的主要问题
（一）学生对物理课程缺乏兴趣
随着信息技术的革新，学生的生活越来越丰富，智能手机让学生能随时随地翻阅各种信息，网络宽带的提速让零距离的交流得以实现。在现在的课堂上，学生可以不带书本，然而智能手机却必不可少。陈旧、枯燥的理论知识很难引起学生的注意力。受急功近利思想的影响，有的学生甚至提出了大学物理无用论，认为大学物理的学习情况不会对以后的工作有影响，而且有些物理概念和内容是对中学物理的再现，学生容易产生厌烦的情绪。正因学生对大学物理课程以及教材内容失去了兴趣甚至出现厌恶情绪，导致其物理学习效率下降。目前大多数高校仍采用传统的对学生进行知识灌输的教学模式，强调以教师为主导，对理论知识进行讲述，学生则被动地接受知识，缺乏学习主动性，只是为了考试而学习，这样很难提高学生的学习兴趣和学习质量。
（二）学生物理基础差别大
近几年，物理教学受高考改革的影响。在高考中，对理工科的考核不再是传统的“3+物理、化学”的考试模式，而是新的“3+X”模式，降低了高考中物理所占的比重，这给大学物理教学带来了一定程度的困难。尤其在高校扩招的背景下，一些物理基础知识薄弱的学生在高考中虽然未选考物理，但也考入了工科专业，这就给大学物理的教学提出了更高的要求。就金城学院近几年的教学情况来看，工科专业学生的物理基础越来越差，很多基本的物理概念，如冲量、动量定理等，学生在中学阶段都没学过。教师在教学的时候要花费大量的时间给学生打基础。
（三）不重视物理教学
物理是一门经典的学科，工科专业的大学生通过学习物理知识，不仅能掌握基本的理论知识，还能培养自主学习的能力、分析解决问题的能力以及观察能力和独立思考的能力。几乎所有工科专业都需要对学生进行这些能力的培养。然而，也有的工科专业由于专业课程内容未涉及大学物理课程内容，便极大地缩减物理课的学时。例如，我院部分专业将物理课程的学习压缩了40个学时，需要教师在有限的时间内对热、力、光学和电磁以及近代物理知识进行讲授，这样使理论知识变得更加枯燥，导致学生产生厌学情绪。另外，对于那些刚入学的非物理专业的工科学生来说，其对本专业的知识结构还未形成整体性的认识，更未意识到物理基础课程在整个知识系统中的重要作用，所以往往会出现不重视物理学习的情况。
二、信息时代基础物理课程改革初探
（一）结合多种授课模式，提高学生的学习兴趣
随着科技水平的不断提高，许多先进的教学方法相继出现，如目前比较热门的慕课（MOOC）、微课。这些新的教学方式可以作为传统的讲授模式的有效补充。在学时短、内容多，无法讲授全部内容的情况下，教师们可以把一些优秀的网络课程推荐给学生，让学生们在业余时间自学，最后由教师测评其自学情况。网络课程学习的考查结果也可以作为最终的课程成绩。但是不管哪种教学模式，都不能代替讲授法。讲授法有其特有的优势——能实现师生之间的交流，教师能及时了解学生对物理知识的掌握情况，并依据课堂上学生掌握知识的程度，随时对教学方式进行调整，例如调整教学内容的难易程度以及教学进程的快慢程度等。
对于学生来说，兴趣是最好的老师，学生只有对这门课程产生兴趣才能积极主动地去观察、思考，并且对相关问题进行深入研究。物理思想是物理学的精髓，将物理思想融入教学过程的每个环节，可改变物理学习枯燥乏味的现状，利用物理思想指导学生解题，促使他们掌握每一个问题的物理思想。在实际生活中，要引导学生利用物理思想发现问题、解决问题，尽可能使学生在掌握物理思想、发现和解决问题的过程中找到乐趣。东南大学所采用的案例教学法就是一个非常成功的教学方式。学生们运用简单的物理知识，自己动手动脑解决生活当中以及工程技术当中的简单问题，在学习的过程中发现物理学的美妙和用处，这些经历比教师直接讲授效果更显著。
（二）充分利用科技手段，促进教学效率的提高
在物理教学过程中，有许多抽象的基本原理和物理思想，学生们理解起来比较困难。运用多媒体手段（视频、Flash动画、程序模拟等），可以帮助教师们将枯燥抽象的概念、复杂的定理和定律，以生动、直观、有趣的形式展现，从而激发学生的学习兴趣。例如，我们在讲授刚体的角动量守恒定律的时候，可以先播放一些相关的视频，如花样滑冰、跳水、直升机模型演示实验，再根据播放内容提出问题，引入角动量守恒定律。事实证明这种教学方式比单纯的理论讲解的效果好很多。在学时充分的情况下，教师还可以指导学生自己动手编程模拟一些简单的物理过程，如驻波、光的偏振等。这些练习能促进学生熟练掌握物理思想，也能帮助学生在学习专业知识的过程中透过现象找到本质，能够培养他们对问题进行观察、思考的习惯，有利于培养他们的创新思维能力。
此外，针对目前大学生上课爱玩手机，不认真听课的情况，教师们也可以利用手机把学生的注意力转移回来。已经有部分高校的教师通过给班级学生建立物理课程群的方式，利用手机微信来点名、提问、课上交流等。这种新鲜的教学尝试可以引起学生兴趣，让学生上课更专注，值得推广。
（三）课堂教学内容丰富多样
物理课程的授课除了基本的公式理论推导、习题讲解以外，还可以穿插物理学发展的历史，增加人文科学的知识。物理学界的重大发现和理论突破都是由伟大的科学家完成的，或者是在他们成为伟大科学家之前完成的。他们从事的工作所体现出的价值值得我们去传承，他们所表现出的高尚的道德情操值得我们学习，也深深地影响着我们的社会。学习物理学史能让科学家们追求科学真理和为科学献身的精神影响学生的价值观、人生观，有助于学生素质的养成，那些科学家的真实经历和教训也能促进学生创新意识的形成。
对于工科类专业的学生，大学物理教学内容应加强与实际生活的联系。在讲解相关内容时，应联系其实际应用。如讲解动量定理时，可以对火箭的飞行原理加以介绍;介绍涡电流时，可以对电磁炉的基本原理进行讲解;介绍刚体转动时，可以对门的制动器的安装进行介绍;讲解电磁理论时，可以对银行卡磁条的工作原理进行介绍。总之，将现代科学技术与大学物理进行联系，有助于开阔学生的视野，加深学生对教材内容的理解，促进其创新思维的形成。
三、结束语
大学物理课程的教学革新之路任重道远。在科技高速发展的今天，教师们首先要跟上时代的步伐，先于学生学习、接纳各种新型信息技术手段，为我所用。其次，在教学过程中，教师要不断完善上课艺术，引入物理学史，运用多媒体技术丰富课堂，采取多种多样的教学模式对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力进行培养，从而达到培养应用型、创新性人才的目的。在传授物理知识的同时，要创造各种条件使学生们对物理课程产生兴趣，着重培养工科学生的学习能力和科学思维能力，切实提高工科教育的教学质量。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 力昌英，万士保，谢柏林.大学物理教学方法体系的构建[J].物理与工程，2013（4）：23.
[2] 周雨青，张玉萍，董科.大学物理教学中引入“案例教学”模式的实践[J].中国大学教学，2011（10）：52.
[3] 王文华，陈春雷，石友彬，等.大学物理教学中培养学生创新能力的研究[J].中国电力教育，2014（23）：90.
[4] 王立.论物理学史在素质教育中的作用[J].汉中师范学院报（自然科学），2002（2）：24-28.
[责任编辑：刘凤华]
